Replicación de ADN (PDF)

REPLICACION O DUPLICACION DE ADN  GEN: Un gen bioquímicamente se define como un segmento de ADN (en unos pocos casos de RNA) que codifica la información para producir un producto biológico funcional. GENOMA HUMANO: 3,2 billones de pares de bases aproximadamente que incluyen 20.000 a...

REPLICACION O DUPLICACION DE ADN  GEN: Un gen bioquímicamente se define como un segmento de ADN (en unos pocos casos de RNA) que codifica la información para producir un producto biológico funcional. GENOMA HUMANO: 3,2 billones de pares de bases aproximadamente que incluyen 20.000 a 25.000 genes en cromosomas diferentes. Largo del genoma humano: 2. 1011 km. Distancia sol-tierra: 1,5. 108 km. Circunferencia de la tierra: 4. 104 km. LA REPLICACION ES SEMICONSERVATIVA ES BIDIRECCIONAL…. LA DIRECCION DE SINTESIS ES 5 3’ Y LA DE LECTURA 3’ 5’ ENTONCES, LA REPLICACIÓN ES BIDIRECCIONAL, SEMICONSERVATIVA Y TIENE UNA DIRECCION 5’ 3’ DE SINTESIS Y 3’ 5’ DE LECTURA (a) Geometría de Forma correcta El sitio activo de la ADN polimerasa I acomoda solo pares de bases con esta (b) Geometria de forma incorrecta geometría correcta. La fidelidad de la replicación del ADN se mantiene mediante: (1) la selección de bases por parte de la polimerasa (2) la actividad de exonucleasa 3--- 5 de corrección de pruebas (proofreading) que forma parte de la mayoría de las ADN polimerasas (3) sistemas de reparación específicos para los desajustes que quedan después de la replicación. REPLICACIÓN ES UN PROCESO MUY EXA Un ejemplo de corrección de errores por la actividad exonucleasa 3---5 de limpieza de la ADN polimerasa I. La replicación bacteriana requiere al menos de 20 proteínas más aparte de la polimerasa III; y a todo este complejo se lo conoce como replisoma o sistema de replicación de ADN. Polimerasa III: Esta compuesta por 13 subunidades de 9 proteínas distintas La replicación tiene tres etapas INICIACION: se conoce que es altamente regulada y ocurre una sola vez al inicio del ciclo celular PROPAGACION TERMINACION INICIACION Sitio oriC común a los cromosomas bacterianos: 3 secuencias repetidas de 13 bp y 4 secuencias repetidas de 9 pb El componente crucial en el proceso de iniciación es la proteína DnaA que se une a las 4 repeticiones de 9 pb en el origen con gasto de ATP. Luego la Proteina HU reconoce y desnaturaliza sucesivamente el ADN en la región de las tres repeticiones de 13 pb, que son ricas en pares AT La proteína DnaC luego ubica a la proteína DnaB en la región desenrollada. Dos hexámeros en forma de anillo de DnaB actúan como helicasas, desenrollando el ADN bidireccionalmente y creando dos posibles horquillas de replicación. PROPAGACION: primasa sintetiza un cebador de ARN para un SSB FACTORES nuevo fragmento de ESTABILIZADO Okazaki, la síntesis del hilo RES Y DNA rezagado procede formalmente en la PRIMASA dirección opuesta al movimiento de la horquilla. (b) Cada cebador se extiende por la ADN polimerasa III. (c) La síntesis de ADN continúa hasta que el fragmento se extiende hasta el cebador del fragmento de Okazaki previamente agregado. Se sintetiza un nuevo cebador cerca de la Síntesis de ADN en la hebra principal y retardada. En la horquilla de replicación la duplicación está coordinada por un único dimero de ADN polimerasa III en un complejo integrado con DnaB helicasa. La hebra retardada hace un bucle para que la síntesis de ADN proceda de manera constante al mismo tiempo en las dos plantillas Pasos finales en la síntesis de segmentos de cadena rezagada o lenta. Los cebadores de ARN en la cadena rezagada se eliminan mediante la actividad exonucleasa 5--3 de la ADN polimerasa I y se reemplazan con ADN por la misma enzima. El “Nick o muesca” resultante está sellado por ADN ligasa. Eventualmente, las dos TERMINACION horquillas de replicación del cromosoma circular de E. coli se encuentran en una región terminal que contiene múltiples copias de una secuencia de 20 pb llamada Ter. Las secuencias Ter se organizan en el cromosoma para crear una especie de trampa en la que una horquilla de replicación puede ingresar, pero no puede salir. (a) La hebra TG y el bucle T de los telómeros. El ARN molde interno de la telomerasa se une y forma pares de bases con el ADN cebador TG (TxGy). 1 La telomerasa agrega más residuos T y G al cebador TG, luego 2 reposiciona la plantilla interna de ARN para permitir la adición 3’ de más residuos T y G. La hebra complementaria es sintetizado por ADN polimerasas celulares. (b) Estructura propuesto de los bucles T en los telómeros. La cola monocatenaria sintetizada por la telomerasa se repliega y se empareja con su complemento en la porción dúplex del telómero. El telómero está unido por varios proteínas de unión a telómeros, incluidas TRF1 y TRF2 DIFERENCIAS Y SEMEJANZAS ENTRE LA REPLICACIÓN BACTERIANA Y EUCARIOTA DIFERENCIAS: Replicación bacteriana (Rb): El ADN tiene un solo replicón. Replicación eucariota (Re): El ADN tienen miles de replicones. Rb: Participan tres ADN polimerasas I, II y III. Re: Participan cinco ADN polimerasas alfa, beta, delta, sigma y epsilon. Rb: Dura minutos. Re: Dura horas. Rb: Se SEMEJANZAS. En ambos, el ADN tiene dos cadenas madre o cadenas templados; un templado tiene la dirección 3----5 y el otro 5-----3. El templado 3 ---5 se replica en forma continua y sintetiza su cadena hija 5-----3 en un solo tramo; por eso, a esta cadena hija 5---3 se le llama cadena hija lider. El otro templado 5----3, se replica en forma discontinua y sintetiza su cadena hija 3-----5 en varios tramos; a Recombinación genética homóloga en meiosis Recombinación genética por trasposones